专利名称：超声波飞机密封性检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子技术领域，涉及一种检测装置。
背景技术：
飞机的氧气系统、冷气系统都是用高压气体作为工作介质的，在使用过程中很容易发生泄漏故障，是飞机机务准备和定期检修工作的重点检查内容，目前还没有专用的仪器设备来检测各系统的密封性，机务人员仍采用眼看、手摸、耳听的判断方法。当泄漏量很小时，人耳根本不能分辨，泄漏隐患就不能及时排除，经常出现检查时合格、过夜后气体漏光的现象。飞机机舱的密封性直接影响着机组人员、旅客、机上装备、押运货物和技术装备在 各种飞行高度上的安全。以往对密封舱检测时需要充气增压，增压前还必须对密封舱内有关附件和设备采取安全防护措施；增压过程中，如果操作不当，将会对检查人员和设备造成严重损伤。对大型飞机而言，还存在着增压时间过长、需要专用增压设备等弊端。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种性能可靠、操作简单的超声波飞机密封性检测仪。本实用新型解决技术问题的方案是采用超声传感器、前级放大电路、低通滤波器、灵敏度调节放大电路、带通滤波器、后级放大电路、A/D转换器、嵌入式处理器、真空荧光屏、音频放大器和降噪耳机构成超声波飞机密封性检测仪，超声传感器连接前级放大电路的管脚3，前级放大电路的管脚6连接低通滤波器的管脚3，低通滤波器的管脚6连接灵敏度调节放大电路的管脚3，灵敏度调节放大电路的管脚6连接带通滤波器的管脚3，带通滤波器的管脚6连接后级放大电路的管脚3，后级放大电路的管脚6连接A/D转换器的管脚1，A/D转换器的管脚15、16、17、18和19分别与嵌入式处理器的管脚58、59、60、43和44对应连接，嵌入式处理器的管脚62、41和42分别与真空荧光屏的输入脚2、4和6对应连接，嵌入式处理器的管脚100与音频放大电路的管脚3连接，音频放大电路的管脚I连接降噪耳机。其中超声传感器型号为NU40C16R-1 ；前级放大电路核心芯片为0P777 ；采用0P07构成二阶低通滤波器；灵敏度调节放大电路核心芯片为AD620，使得检测灵敏度O至60dB可调；采用0P07构成八阶切比雪夫带通滤波器；后级放大电路核心芯片为0P777 ；A/D转换器型号为TLV2556，模拟量输入管脚为I脚，15、16、17、18、19为兼容SPI协议的串行接口；嵌入式处理器型号为C8051F020，其58、59、60、43和44管脚与外部TLV2556相连，41、42和62管脚与真空荧光屏通过异步串行总线相连，100脚为C8051F020内D/A模块模拟量输出管脚，与音频放大电路相连；真空荧光屏型号为⑶128X64D-7000 ;音频驱动器型号为MAX4298 ;降噪耳机阻抗16欧姆，噪音衰减23dB以上，可有效屏蔽外部噪音。系统工作过程如下首先由超声传感器扫描飞机舱门、冷气系统和氧气系统的待检测区域，如果待检测区域有泄漏点存在，在泄漏位置会产生超声信号，根据超声波定向性原理，距离泄漏点越近，方向越一致，检测到的超声信号越强；检测到的超声信号通过前级发达器放大20dB后送到低通滤波器完成硬件滤波，滤除包括公频噪声在内的IOOHz以下信号；而后，将检测信号通过灵敏度调节放大电路进行二级放大；之后，由带通滤波器滤除泄漏产生的超声信号中混杂的高低频噪声；再将信号通过后级放大电路进行三级放大；通过前面预处理以后的超声模拟信号通过A/D转化器产生数字信号，送达嵌入式处理器，通过软件算法将超声信号转化为柱状直方图显示到真空荧光屏上，同时将超声信号转化为音频·信号，通过音频放大电路输出到降噪耳机中；距离泄漏位置越近，柱状直方图的长度越长，同时耳机中的声音越大，由此，可以通过扫描方式，快速定位飞机舱门、冷气系统和氧气系统的泄漏位置。本实用新型能够将飞机泄漏点产生的超声波信号转化为柱状直方图和音频信号输出，使用者基于超声波定向性原理可由此快速确定泄漏位置；该设备的超声波检测频率可调、检测灵敏度可调，可有效降低外部环境噪声和电磁干扰；该设备体积小，由锂电池供电，采用宽工作温度范围的电子元件和显示设备，适应我国北方户外工作环境；该设备配合超声波信号发生器，可在不增压条件下，对飞机舱门进行密封性检查，大幅度提高检测安全性和快速性。该设备具有技术先进、设计合理、可靠性高和功能丰富的优点，解决了目前飞机舱门、冷气系统和氧气系统密封性检测必须增压存在安全风险，靠眼看、耳听和手摸的人工方法效率低，在背景噪音下无法定位泄漏位置的难题，填补了飞机密封性检查无专业便携式检测设备的国内空白。该设备采用了超声传感、数字信号处理、嵌入式计算和电磁屏蔽等技术，首次将超声波技术应用于飞机舱门、冷气系统和氧气系统密封性检测，提出了基于超声波的飞机舱门密封性非增压检测方法，尤其在低噪声放大滤波电路和电磁屏蔽技术降低检测噪声方面均有较大创新。
附图为本实用新型的电子线路图。
具体实施方式
本实用新型由超声传感器I、前级放大电路2、低通滤波器3、灵敏度调节放大电路4、带通滤波器5、后级放大电路6、A/D转换器7、嵌入式处理器8、真空荧光屏9、音频放大器10和降噪耳机11构成，超声传感器I连接前级放大电路2的管脚3，前级放大电路2的管脚6连接低通滤波器3的管脚3，低通滤波器3的管脚6连接灵敏度调节放大电路4的管脚3，灵敏度调节放大电路4的管脚6连接带通滤波器5的管脚3，带通滤波器5的管脚6连接后级放大电路6的管脚3，后级放大电路6的管脚6连接A/D转换器7的管脚1，A/D转换器7的管脚15、16、17、18和19分别与嵌入式处理器8的管脚58、59、60、43和44对应连接，嵌入式处理 器8的管脚62、41和42分别与真空荧光屏9的输入脚2、4和6对应连接，嵌入式处理器8的管脚100与音频放大电路10的管脚3连接，音频放大电路10的管脚I连接降噪耳机11。
权利要求1.一种超声波飞机密封性检测仪，其特征在于它由超声传感器、前级放大电路、低通滤波器、灵敏度调节放大电路、带通滤波器、后级放大电路、A/D转换器、嵌入式处理器、真空荧光屏、音频放大器和降噪耳机构成，超声传感器连接前级放大电路的管脚3，前级放大电路的管脚6连接低通滤波器的管脚3，低通滤波器的管脚6连接灵敏度调节放大电路的管脚3，灵敏度调节放大电路的管脚6连接带通滤波器的管脚3，带通滤波器的管脚6连接后级放大电路的管脚3，后级放大电路的管脚6连接A/D转换器的管脚1，A/D转换器的管脚15、16、17、18和19分别与嵌入式处理器的管脚58、59、60、43和44对应连接，嵌入式处理器的管脚62、41和42分别与真空荧光屏的输入脚2、4和6对应连接，嵌入式处理器的管脚100与音频放大电路的管脚3连接，音频放大电路的管脚I连接降噪耳机，其中超声传感器型号为NU40C16R-1 ;前级放大电路核心芯片为OP777 ;采用0P07构成二阶低通滤波器；灵敏度调节放大电路核心芯片为AD620 ;采用0P07构成八阶切比雪夫带通滤波器；后级放大电路核心芯片为OP777 ；A/D转换器型号为TLV2556，模拟量输入管脚为I脚，15、16、17、18、19为兼容SPI协议的串行接口 ；嵌入式处理器型号为C8051F020，其58、59、60、43和44管脚与外部TLV2556相连，41、42和62管脚与真空荧光屏通过异步串行总线相连，100脚为C8051F020内D/A模块模拟量输出管脚，与音频放大电路相连；真空荧光屏型号为GU128X64D-7000 ；音频驱动器型号为MAX4298。
专利摘要一种超声波飞机密封性检测仪，属于电子技术领域，由超声传感器、前级放大电路、低通滤波器、灵敏度调节放大电路、带通滤波器、后级放大电路、A/D转换器、嵌入式处理器、真空荧光屏、音频放大器和降噪耳机连接构成。工作时超声传感器扫描飞机舱门、冷气系统和氧气系统的待检测区域，如果待检测区域有泄漏点存在，在泄漏位置会产生超声信号，通过信号处理，显示到真空荧光屏上，同时输出到降噪耳机。本实用新型有效提高了检测效率，降低了检测成本，减轻了劳动强度，性能安全可靠。
文档编号G01M3/24GK202631209SQ20122016143
公开日2012年12月26日 申请日期2012年4月17日 优先权日2012年4月17日
发明者王宏伟, 王俊生, 尹大伟 申请人:王宏伟, 王俊生